La explosión cámbrica de la vida pudo ser muy anterior a lo creído

La explosión cámbrica fue un fenómeno extraordinario en la evolución de la vida en la Tierra que dio lugar a la aparición de un gran número de filos de animales y a la diversificación de las especies. Durante este periodo, hace unos 530 millones de años, surgieron la mayor parte de los planes corporales básicos de los organismos que se han conservado hasta la actualidad. Sin embargo, esta gran explosión de vida que cambió el escenario evolutivo en el planeta quizá se produjo millones de años antes de lo que se suponía, a juzgar por las conclusiones de un estudio reciente.

Los autores del estudio son Zekun Wang, del Museo de Historia Natural de Londres en el Reino Unido, y Olmo Miguez-Salas, de la Universidad de Barcelona (UB).

En la investigación se examinaron los perfiles corporales de organismos (simetría, segmentación del cuerpo, exoesqueleto, etcétera) de hace unos 545 millones de años, mediante el análisis de las trazas fósiles, que son las marcas fosilizadas en rocas y sedimentos que ha dejado la actividad de los organismos del pasado.

La explosión cámbrica plantea muchas incógnitas. Para profundizar en su biodiversidad, la mayoría de los estudios en paleontología suelen centrarse en los organismos que tenían partes duras. Sin embargo, el estudio de las trazas fósiles (o icnofósiles) abre la posibilidad de descubrir cómo era la actividad de organismos de cuerpo duro, blando o con esqueletización deficiente, que ha quedado grabada en el registro estratigráfico.

«El registro de trazas fósiles aporta una información valiosa sobre periodos evolutivos en los que la fauna de cuerpo blando era dominante», detalla Olmo Miguez-Salas, investigador posdoctoral Beatriu de Pinós en el Departamento de Dinámica de la Tierra y del Océano de la UB. «Las trazas fósiles reflejan el comportamiento del organismo que las genera, que viene determinado por el hábitat y las respuestas a los estímulos ambientales. Por lo tanto, son un indicador de las condiciones paleoecológicas en las que vivían los organismos que las generaron».

El investigador Olmo Miguez Salas, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Barcelona. (Foto: Universitat de Barcelona. CC BY)

Los autores del estudio se han centrado en el estudio de las trazas fósiles en la transición Ediacárico-Cámbrico, «un periodo de reconocido interés paleoevolutivo que supuso un punto de inflexión en la evolución de la vida compleja en la Tierra», destaca Miguez Salas.

En esa transición, se produjo un cambio radical en la biodiversidad y en la estructura de los organismos y los ecosistemas. «La fauna de Ediacara estaba dominada por organismos multicelulares complejos con cuerpo blando. La transición al Cámbrico implicó la extinción de gran parte de la fauna de Ediacara, y una rápida diversificación de formas de vida multicelulares complejas que disponían de partes duras (por ejemplo, exoesqueleto). Este es el núcleo evolutivo de donde emergieron la mayoría de los filos animales modernos: la conocida como la explosión cámbrica», explica el investigador.

El nuevo estudio indica de manera cuantitativa que los organismos con perfiles corporales delgados prosperaron hace unos 545 millones de años. «Probablemente, estos organismos poseían cuerpos hidrostáticos celómicos, con un eje anteroposterior, músculos y posiblemente segmentación», apunta el experto.

«Además, estos organismos podían desplazarse en una dirección concreta (locomoción direccional) y probablemente poseían capacidades sensoriales para desplazarse, y se alimentaban de sustratos heterogéneos en un hábitat y con predominio de los tapetes microbianos. Por lo tanto, la conocida como explosión cámbrica y sus implicaciones evolutivas podrían haber ocurrido mucho antes de lo estimado».

Estas adaptaciones en el perfil corporal y la movilidad permitieron a estos primeros animales prosperar en entornos cada vez más dinámicos y complejos, una ingeniería ecológica que pudo potenciar las innovaciones evolutivas.

La metodología del estudio se ha basado en el análisis de la proporcionalidad lineal que exhiben las trayectorias de trazas de animales modernos y fosilizados. Posteriormente, se ha aplicado esta ley de escala a las trazas locomotrices de fósiles del Ediacárico-Cámbrico (por ejemplo, Archaeonassa, Gordia, Helminthopsis y Parapsammichnites).

Si bien algunos estudios previos habían descrito trazas fósiles asociadas a organismos bilaterales bentónicos móviles en la fauna de Ediacara, no existían enfoques cuantitativos detallados y todavía quedaban muchas incógnitas por resolver sobre la forma corporal de estos organismos (longitud, anchura, cefalización, etcétera). Los hallazgos del nuevo estudio establecen un enfoque cuantitativo innovador para el estudio de trazas fósiles de locomoción de tiempos remotos, la anatomía animal temprana y la dinámica paleoecológica.

«Este nuevo descubrimiento abre la puerta a estudiar de forma cuantitativa las trazas fósiles de Ediacara que se descubran en los próximos años y a corroborar que la explosión cámbrica no sucedió en el Cámbrico, sino muchos millones de años antes. Además, las leyes de escala obtenidas en esta investigación ofrecen la posibilidad de estudiar la evolución morfológica de diferentes filos faunísticos generadores de trazas fósiles de locomoción, no solo durante este periodo evolutivo, sino también durante otros de similar calado, como el gran evento de diversificación del Ordovícico», concluye Olmo Miguez Salas.

El estudio se titula “Quantitative decoding of Ediacaran locomotory trace fossilmorphologies: Evidence for the emergence of slender anterior-posterior body profiles”. Y se ha publicado en la revista académica Geology. (Fuente: Universitat de Barcelona)